Question

I．純堿、燒堿等是重要的化工原料。

（1）利用上圖所示裝置可間接證明二氧化碳與燒堿溶液發生了反應。將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，此時的實驗現象是___________________，
若其他操作不變，將A與C連接，可觀察到的現象是__________________________。
（2）向NaOH溶液中通入一定量CO₂，結晶后得到白色固體，該白色固體的組成可能是：
A．NaOH和Na₂CO₃；B．　　　　　　；C．　　　　　　　；D．　　　　　　。
（3）設計實驗確定（2）中白色固體中存在A項中的陰離子：

實驗操作	實驗現象	結論
①取少量白色固體于試管中，加足量水溶解，再加足量BaCl2溶液
②

 
II．化學興趣小組對某品牌牙膏中的摩擦劑成分及其含量進行以下探究：
查得資料：該牙膏摩擦劑由碳酸鈣，氫氧化鋁組成；牙膏中其他成分遇到鹽酸時無氣體產生。
牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定：利用下圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進行實驗，充分反應
后，測定C中生成的BaCO₃沉淀質量，以確定碳酸鈣的質量分數。

依據實驗過程回答下列問題：
（1）實驗過程中需持續緩緩通入空氣。其作用除了可攪拌B，C中的反應物外，還有：        。
（2）C中反應生成BaCO₃的離子方程式是                                 。
（3）下列各項措施中，不能提高測定準確度的是（    ）
A．在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的CO₂氣體
B．滴加鹽酸不宜過快
C．在A～B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置
D．在B～C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置
（4）實驗中準確稱取8.00 g樣品三份，進行三次測定，測得BaCO₃平均質量為3.94 g.則樣品中碳酸鈣的質量分數為________。
（5）有人認為不必測定C中生成的BaCO₃質量，只要測定裝置C在吸收CO₂前后的質量差，一樣可以確定碳酸鈣的質量分數。實驗證明按此方法測定的結果明顯偏高，原因是_________________________________。
（6）裝置中U形管D中的堿石灰的作用是_____________________________。

Answer 1

I．（1）水沿導管由廣口瓶進入燒瓶  廣口瓶中的長導管口有氣泡產生
（2）Na₂CO₃ Na₂CO₃和NaHCO₃  NaHCO₃
（3）

實驗操作	實驗現象	結論
（1）	產生白色沉淀	有CO32－
（2）過濾，取少量濾液于試管中，滴加酚酞	濾液變紅	有OH－

 
II．（1）把生成的CO₂全部排入C中，使之完全被Ba(OH)₂溶液吸收
（2）Ba²⁺+2OH^-+CO₂=BaCO₃↓+H₂O    （3）C D   （4）25%
（5）B中水蒸氣，氯化氫氣體等進入C裝置中   （6）防止空氣中的CO₂進入C

試題分析：I．（1）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O由于二者發生反應導致A裝置的氣體壓強減小，B裝置中的水在大氣壓的作用下經導氣管進入A裝置。若其他操作不變，將A與C連接，可觀察到的現象是廣口瓶中的長導管口冒氣泡。（2）向NaOH溶液中通入一定量CO₂，可能發生的反應為：2NaOH+CO₂= Na₂CO₃+H₂O，NaOH+CO₂= NaHCO₃。所以結晶后得到白色固體，該白色固體的組成可能是：A．NaOH和Na₂CO₃；B．Na₂CO₃；C．Na₂CO₃和NaHCO₃；D．NaHCO₃。（3）①取少量白色固體于試管中，加足量水溶解，再加足量BaCl₂溶液，產生白色沉淀證明含有CO₃^2－離子。②過濾，取少量濾液于試管中，滴加酚酞，濾液變紅證明含有OH^－。
II．（1）實驗過程中需持續緩緩通入空氣。其作用除了可攪拌B，C中的反應物外，還有把生成的CO₂全部排入C中，使之完全被Ba(OH)₂溶液吸收。（2）C中反應生成BaCO₃的離子方程式是Ba²⁺+2OH^-+ CO₂= BaCO₃↓+H₂O。（3）A．在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的CO₂氣體可以減少空氣中的二氧化碳對產生沉淀的影響，減小實驗誤差，提高實驗的準確度。錯誤。B．滴加鹽酸不宜過快可以是反應產生的二氧化碳氣體被氫氧化鋇溶液充分吸收，提高反應的準確度。錯誤。C．在A～B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置，吸收水分對二氧化碳含量的測定無然后影響。正確。D．若在B～C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，則由反應物揮發出來的HCl雜質又與其反應產生二氧化碳氣體，使測定結果偏大。正確。故選項為：C D。（4）由方程式CaCO₃+2HCl=CaCl₂+ CO₂↑+H₂O; CO₂+ Ba(OH)₂= BaCO₃↓+H₂O。可得關系式CaCO₃-- BaCO₃。即100g CaCO₃—197g BaCO₃.今BaCO₃質量為3.94 g，所以含有的CaCO₃的質量為2.0g.樣品中碳酸鈣的質量分數為(2.0g÷8.0g)×100%=25%.（5）B中水蒸氣，氯化氫氣體等進入C裝置中.（6）裝置中U形管D中的堿石灰的作用是防止空氣中的CO₂進入C ,以防止影響實驗測定結果的準確性。